1 / 51

Transmisi Jaringan Komputer

Transmisi Jaringan Komputer. Blok Dasar Pembangun Jaringan. Suatu jaringan, secara prinsip, terdiri dari node dan link (yg menghubungkan node-node) Node: PC, server, special purpose hardware Terminologi Internet hosts, end-systems: PC dan server menjalankan aplikasi jaringan

lexi
Download Presentation

Transmisi Jaringan Komputer

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Transmisi Jaringan Komputer

  2. Blok Dasar Pembangun Jaringan • Suatu jaringan, secara prinsip, terdiri dari node dan link (yg menghubungkan node-node) • Node: PC, server, special purpose hardware • Terminologi Internet • hosts, end-systems: PC dan server menjalankan aplikasi jaringan • routers (switches): menyimpan dan meneruskan paket melalui jaringan • Link: optical fiber, coaxial cable, twisted pair copper, radio, dll. • Point-to-point • Host dihubungkan secara langsung • Multiple access (LAN, dll) • Host menggunakan bersama (share) media transmisi

  3. Karakteristik Jaringan Komputer • Secara tradisional jaringan dioptimasikan untuk layanan spesifik • Jaringan telepon • television/radio broadcast network • user terminals special purpose devices • Jaringan komputer modern lebih umum: • Terminal adalah general purpose PCs/workstations • Jaringan mampu membawa segala jenis data • Mendukung macam-macam aplikasi berbeda

  4. Karakteristik Jaringan Komputer • Isue: • Bagaimana jaringan komputer menyediakan konektivitas • Bagaimana penggunaan bersama (sharing) sumberdaya secara efisien dicapai • Bagaimana aplikasi “berbicara” satu dg yg lain • Bagaimana kinerja jaringan mempengaruhi sistem  Persyaratan direfleksikan dlm arsitektur jaringan

  5. Node dikoneksikan bersama melalui switch membentuk jaringan Jar. dikoneksikan via gateway router membentuk entitas yg lebih besar Membangun Jaringan Yg Lebih Besar • Jar yg besar tdk dp dibangun hanya berbasis konektivitas point-to-point Menggunakan router (switch) utk interkoneksi host satu dg yg lain

  6. Network Edge vs Core Network pada Internet • Tdk ada user dihubungkan langsung ke core network • Link speed tinggi: SDH/SONET over fiber • Fungsionalitas sederhana (forward packet) • Topologi mesh • user dihubungkan ke core network lewat access network • Link speed relatif rendah: Teknologi akses: dial up (modem over twisted pair), XDSL, Cable modem • Mencakup fungsionalitas billing, managemen traffic utk tiap access • Topologi tree

  7. Internet • Terdiri dari jutaan host (end system) dihubungkan oleh link dan router • Host mempertukarkan message dg menggunakan protocol, yg menawarkan, mis. • Transfer handal • Integritas urutan paket • Router meneruskan data • Berdasarkan service best effort • Tdk ada jaminan thd kehilangan atau ketepatan waktu • “Networks of networks” • Loosely hierarchical • Akses Internet disediakan oleh ISP (Internet Service Provider)

  8. Multiplexing • Multiplexing • Mekanisme untuk mencapai resource sharing, yaitu, sharing link bandwidth • Problem: • Bagaimana link bandwidth digunakan bersama (shared) diantara n pengirim berbeda • Pendekatan pertama: partisi bandwidth secara tegas utk semua • FDM dan TDM

  9. Frequency Division Multiplexing (FDM) • FDM • Teknik multiplexing paling tua • digunakan mis. pada sistem circuit switched analog • Porsi tetap (frequency band) dari link bandwidth dialokasikan utk tiap kanal • FDM multiplexer adalah lossless • input: n 1-kanal koneksi physical • output: 1 n-kanal koneksi physical

  10. Time Division Multiplexing (TDM) • TDM • Digunakan pd sistem circuit switched digital dan sistem transmisi digital • Informasi dibawa pada link ditransfer dlm frame dg panjang tetap • Porsi tetap (time slot) utk tiap frame dialokasikan utk tiap kanal • TDM multiplexer adalah lossless • input: n 1-kanal koneksi physical • output: 1 n-kanal koneksi physical

  11. Statistical Multiplexing • FDM dan TDM tidak efisien • Jika pengirim tdk punya data utk transmit, bandwidth yg dialokasikan utk pengirim tdk dp digunakan oleh user lain  statistical multiplexing • Pada statistical multiplexing • Unit transmisi dasar disebut paket • Physical link digunakan bersama (shared) secara TDM tetapi secara on-demand (per tiap paket) • Paket yg tiba bersamaan di-buffer (berebut) • Sbg hasil, paket-paket dari sejumlah (multiple) pengirim saling disisipkan pada output • Ruang buffer terbatas, krnnya buffer overflow dimungkinkan (congestion)

  12. Statistical Multiplexing • Statistical multiplexer (biasanya) lossy • input: n koneksi physical dg link speeds Ri (i = 1,…,n) • output: 1 koneksi physical dg link speed C  R1+ ... + Rn • Namun, probabilitas loss dp dikurangi dg memperbesar buffer • Dimungkinkan utk melakukan dimensioning ukuran buffer shg memberikan probabilita loss yg diinginkan dicapai (dibawah bbrp asumsi mengenai trafik) • Statistical multiplexer dan QoS (Quality of Service) • Menentukan paket mana utk transmit dari buffer disebut scheduling • FIFO: paket-paket dilayani berdasarkan urutan kedatangan • Round robin: tiap koneksi (class) mempunyai antrian sendiri dan dilayani secara siklis sesuai bobot tertentu • Masih banyak yg lainnya… • Dengan menggunakan mekanisme scheduling berbeda, bbrp koneksi dp diberikan perlakukan prioritas (mis., weighted round-robin)  QoS enabled networks

  13. Communication Network SwitchedCommunication Network BroadcastCommunication Network Packet-SwitchedCommunication Network Circuit-SwitchedCommunication Network Virtual Circuit Network Datagram Network Klasifikasi Jaringan

  14. Klasifikasi Jaringan • Jaringan telekomunikasi dapat diklasifikasikan berdasarkan bagaimana sinyal ditransmisikan dan diterima • broadcast • Switched • Jaringan broadcast • sinyal yg ditransmisikan oleh satu peralatan end-user secara otomatis didengar oleh semua peralatan end-user lainnya • Switched networks • sinyal harus dirutekan melalui node jaringan atau di-switch ke rute yg diinginkan • Hybrid • Tipe jaringan telekomunikasi ini merupakan gabungan dari broadcast dan switched network • misalnya: segment Ethernet (broadcast) dihubungkan dengan Router

  15. Broadcast vs Switched Networks

  16. Klasifikasi Jaringan • Jaringan juga dapat diklasifikasikan berdasarkan cakupan geografisnya: • Local Area Network (LAN) : • dibatasi beberapa Km, kantor atau kampus • Metropolitan Area Network (MAN) • puluhan Km, kota • Wide Area Network (WAN) • ratusan - ribuan Km • Terrestrial radio networks • Wireless communications • Satellite networks - internasional

  17. Klasifikasi Jaringan Lainnya • Centralized vs Distributed (control regime) • Publik vs privat (kepemilikan) • Voice, data dan video (tipe informasi) • Analog, digital, radio, satelit (teknik transmisi) • Mesh (mata jala), bus, ring, star, tree (topologi) • Broadband atau narrowband (data rate dan kecepatan respon) • Single media (mis. Telepon) atau multimedia (mis. Broadband ISDN)

  18. Circuit Switching • Circuit fisik dibangun diantara titik-titik ujung yang berkomunikasi (lintasan/resources ‘dedicated’ selama durasi percakapan) • Setelah dibangun sinyal data bidirectional dapat mengalir secara kontinyu • Transfer informasi sbg aliran kontinyu (continuous stream) • Kualitas lintasan ‘dedicated’ dijamin selama durasi panggilan • Tiga phase dalam life-cycle suatu koneksi: • pembangunan circuit • transfer data • penutupan circuit • Sebelum transfer informasi • Delay (utk set up koneksi)  relatif besar • Selama transfer informasi • Tdk ada overhead • Tdk ada delay tambahan (extra) • Jika circuit tidak tersedia: “sinyal sibuk” • Contoh: Jaringan telepon, ISDN

  19. Tiap panggilan telp di alokasikan 64kb/s. Shg, sal trunk 2.5Gb/s dp memuat sekitar 39.000 panggilan Tujuan “Callee” Sumber “Caller” Central Office “C.O.” Central Office “C.O.” Trunk Exchange Circuit Switching Jaringan Telepon

  20. Node Circuit Switching • Node (switch) pada circuit switching

  21. Circuit Switching: Multiplexing/Demultiplexing • Waktu dibagi dalam frame, dan frame dibagi dalam slot • Posisi slot relatif di dalam frame menentukan kepercakapan mana data tersebut dimiliki • Perlu sinkronisasi antara pengirim dan penerima • Jika percakapan tidak digunakan kapasitas circuit lost

  22. Circuit Switching: Timing-1

  23. Circuit Switching: Timing-2 Asumsi - Jumlah Hop = M - Delay pemrosesan per Hop = P - Delay propagasi link = L - Kecepatan transmisi = W bit/det - Ukuran paket = B bit TOTAL DELAY = total propagasi + total transmisi + total prosesing TOTAL DELAY = 4ML + B/W + (M-1)P

  24. A B R2 Sumber Tujuan R1 R3 R4 Packet Switching • Data dikirim dalam format deretan bit disebut paket • Paket mempunyai struktur berikut: • Header dan trailer memuat informasi kontrol (mis. Address tujuan, check sum) • Tiap paket diteruskan melalui jaringan dari node ke node sepanjang lintasan (routing) • Pada tiap node paket diterima, disimpan sementara dan diteruskan ke node berikutnya (store-and-forward network) • Kapasitas tidak dialokasikan utk paket-paket

  25. Packet Switching : Node Switching

  26. “4” “4” Packet SwitchingModel Router Sederhana Link 1, ingress Link 1, egress Choose Egress Link 2 Link 2, ingress Choose Egress Link 2, egress R1 Link 1 Link 3 Link 3, ingress Choose Egress Link 3, egress Link 4 Link 4, ingress Choose Egress Link 4, egress

  27. Packet Switching: Multiplexing/Demultiplexing • Data dari sembarang percakapan dapat ditransmisikan kapan saja • Satu percakapan dapat menggunakan keseluruhan kapasitas link (jika hanya sendiri) • Bagaimana utk memberi tahu mereka saling terpisah? • Menggunakan meta data (header) yg menunjukan data (ID, sumber, tujuan, dll)

  28. Paket untuk satu output Panjang Antrian X(t) Dropped packets Dropped packets 1 Data Hdr R X(t) B R Data Hdr 2 Link rate, R R Packet buffer Data Hdr N Waktu Packet Switching (Statistical Multiplexing) • Karena buffer “menyerap” temporer burst, maka link output tidak perlu beroperasi pada rate NxR • Tetapi buffer mempunyai kapasitas terbatas B, maka kehilangan paket mungkin terjadi

  29. A rate x x A waktu B rate x x B waktu Statistical Multiplexing

  30. A+B rate 2x C < 2x A C B waktu Statistical Multiplexing Gain STATISTICAL MULTIPLEXING GAIN = 2x/C • Catatan: Gain dapat ditentukan untuk probabilitas loss tertentu. Dalam contoh in x dan C dipilih sehingga tidak ada loss

  31. B A Packet Switching R2 Source Destination R1 R3 R4 Host A TRANSP1 “Store-and-Forward” at each Router TRANSP2 R1 PROP1 TRANSP3 R2 PROP2 TRANSP4 R3 PROP3 Host B PROP4 PROP : delay propagasiTRANSP : waktu transmisi

  32. Packet SwitchingMengapa tidak kirim keseluruhan message dlm satu paket? M/R M/R Host A Host A R1 R1 R2 R2 R3 R3 Host B Host B Memecah message kedlm paket-paket memungkinkan transmisi parallel melalui semua link, mengurangi end to end latency. Juga mencegah suatu link diduduki/“hogged” terlalu lam oleh satu message.

  33. Packet SwitchingDelay Antrian / Queueing Delay Krn egress link tidak selalu bebas jika suatu paket tiba, maka munfkin diantrikan dlm suatu buffer. Jika network sibuk, packet-paket meungkin harus menunggu cukup lama Host A TRANSP1 Q2 TRANSP2 Bagaimana kita menentukan queueing delay? R1 PROP1 TRANSP3 R2 PROP2 TRANSP4 R3 PROP3 Host B PROP4

  34. Antrian dan Delay Antrian • Utk memahami performansi packet switched network, kita dp bayangkan sbg satu serie antrian diinterkoneksikan dg link-link • Utk laju dan panjang link tertentu, satu-satunya variable adalah delay antrian

  35. Antrian dan Delay Antrian Cross traffic menyebabkan kongesti dan delay antrian variabel

  36. Antrian pada suatu Router Model of FIFO router queue A(t), l D(t) m Q(t)

  37. Suatu Antrian M/M/1 Model of FIFO router queue • Jika A(t) adalah suatu Poisson process dg laju , dan waktu utk melayani tiap paket terdistribusi exponential dg laju µ, maka: A(t), l D(t) m

  38. Packet Switching: Formula Little Dimana: • L = jumlah pelanggan rata-rata dalam antrian •  = rate kedatangan pelanggan, dalam pelanggan/det. • d = waktu rata-rata satu pelanggan menunggu dalam antrian L = .d

  39. Packet Switching Datagram (Connectionless) • Connectionless: • Tdk ada set-up koneksi • Tdk ada reservasi resource • Transfer Informasi dg menggunakan paket diskrit • Panjang bervariasi • Address global (dari tujuan) • Sebelum transfer informasi • Tdk ada delays • Selama transfer informasi • Overhead (byte header) • Delay pemrosesan paket • Delay antrian (karena paket berkompetisi memperebutkan shared resources) • routers “store-and-forward”

  40. Datagram Packet Switching: Timing-1

  41. Datagram Packet Switching : Timing-2 Asumsi - Jumlah Hop = M - Delay pemrosesan per Hop = P - Delay propagasi link = L - Delay transmisi paket = T - Ukuran message = N paket TOTAL DELAY = total propagasi + total transmisi + total store-and-forward + total prosesing TOTAL DELAY = ML + NT + (M-1)T + (M-1)P

  42. Datagram Packet Switching: Routing

  43. Virtual Circuit Packet Switching • Hybrid dari circuit switching dan packet switching • Data message ditransmisikan dalam bentuk paket-paket dengan ukuran maksimum tertentu • Semua paket-paket dari suatu aliran paket melalui lintasan (yg sudah dibangun) yg sama • Jaminan dalam urutan pengiriman paket • Paket-paket dari VC yang berbeda dapat saling disisipkan • Contoh: X.25, Frame Relay, ATM

  44. Virtual Circuit Packet Switching: Phase • Komunikasi dg VC packet switching berlangsung dalam 3 phase (bandingkan persamaan dan perbedaannya dg circuit switching): • pembangunan VC • transfer data • penutupan VC • Header paket tidak perlu memuat informasi penuh dari alamat tujuan

  45. Virtual Circuit Packet Switching: Timing-1

  46. Virtual Circuit Packet Switching : Timing-2 Asumsi - Jumlah Hop = M - Delay pemrosesan per Hop = P - Delay propagasi link = L - Delay transmisi paket = T - Ukuran message = N paket TOTAL DELAY = total propagasi + total transmisi + total store-and-forward + total prosesing TOTAL DELAY = 4ML + NT + (M-1)T + 4(M-1)Ppp

  47. Virtual Circuit Packet Switching : Routing

  48. 5 9 8 7 link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link 3 vci 9 link 5 vci 7 link .. vci .. link .. vci .. link 1 vci 5 link 2 vci 9 link .. vci .. link .. vci .. link 1 vci 7 link 3 vci 8 link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. link .. vci .. Virtual Circuit Packet Switching : Routing

  49. Ukuran Performansi : Bandwidth (1) • Bandwidth = throughput • Jumlah bit yg dp ditransmisikan melalui jaringan dlm suatu waktu yg diberikan • unit: bits per second (bps), mis. 10 Mbps (MB = megabytes = 8 Mb) • Link bandwidth dan end-to-end bandwidth • bandwidth dari physical link memp harga yg deterministik mis. 155 Mbps • link bandwidths terus menerus meningkat: link bandwidths pd backbone • 1980-an: 2 Mbps, 1990-an: 155 Mbps, 2000: 1 Gbps • Bandwidth end-to-end yg diterima aplikasi tergantung pd • Trafik lain pd jaringan (congestion) • Batasan aplikasi (CPU speed dari komputer) • protocol overhead

  50. Ukuran Performansi : Latency (2) • Latency = delay • Berapa lama dibutuhkan message utk travel dari satu ujung (end) ke end lainnya dari jaringan • Diukur dlm unit waktu, mis., latency melintasi US adalah 24 ms • RTT (round trip time): waktu yg diperlukan suatu message utk mencapai tujuannya dan kembali ke pengirim • Komponen: delay propagasi, delay transmisi, delay antrian (queuing) • Kecepatan cahaya: 2.3 x 108 m/s pd kabel, 2.0 x 108 m/s pd fiber • Aplikasi dp dibatasi oleh bandwidth atau latency • Telnet sessions dibatasi latency tetapi transfer FTP yg besar dibatasi bw

More Related